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自動控制原理校正裝置程序

發布時間:2022-04-22 15:41:36

1. 自動控制原理中如何選用校正裝置的類型

1、採用串聯校正往往同時需要引入附加放大器,以提高增益並起隔離作用。
2、對於並聯校正,版信號總是從功率權較高的點傳輸到功率較低的點,無須引入附加放大器,所需元件數目常比串聯校正為少。在控制系統設計中採用哪種校正,常取決於校正要求、信號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。

2. 自動控制原理 系統校正

樓主你好,對於Bode圖中截止頻率的求法我們廣泛使用的是「分段線性法」,即按轉折頻率為轉折點,之前和之後分別忽略Tw和1項,這樣就將如你所述的復雜的根式方程轉化為了純開方的方程。
事實上,我們用分段線性法求出的截止頻率,就是Bode圖幅頻特性與實軸的交點,因為Bode圖我們用的本身就是「漸近線」,即分段折線,這本來就是一種近似。我記得書上講,這種分段近似造成的誤差不超過3dB,在工程允許的范圍內。

對分段線性法:
高階的系統求截止頻率時,我們使用分段線性法,即對於環節(Ts+1)
雖然其模值=√((wT)^2+1),但在w<1/T時,1起主導作用,認為其模值近似為1
而在w>1/T時,w起主導作用,認為其模值近似為wT

具體到你所舉的例子,前一個中,從圖上看截止頻率在5~100之間,所以只有純積分和5這個環節有效(其他的在低頻段近似為1)。
而對後一個,則是特殊的情況,即轉折頻率恰好為截止頻率,這個是不易觀察的,但從w0=K^(1/V),如果W0=w轉折(第一個轉折點),那麼是容易判別的。

更一般的,我們不會先畫出Bode圖,估計轉折頻率在哪段,再列方程。而是根據各個轉折頻率將w軸分段,在每個段內列不同的方程,如果求出來的解不在這段內,那麼解是無效的,總而言之,就是對每一段都假設截止頻率在該段內,然後找出正確的一個。
其他詳細的內容,你可以參考我下面列出的參考資料

3. 自動控制原理,系統的校正與綜合

校正後系統截止頻率處,幅值為0,該值是校正裝置在校正後系統截止頻率下的幅值與待校正系統在該頻率下的幅值的疊加。這個公式就是根據這個得出的,其中20lgb就是校正裝置的幅值。把公式改成和的形式好理解一些。

4. 自動控制原理 超前校正

書上有很多類似的例題,我已經考過一年了,基本忘得差不多了,不過我感覺這個題不難的。好好看看

5. 自動控制原理設計矯正裝置

自動控制原理的
最快的時間,
最理想的

6. 自動控制原理系統校正

1、G(s)=K(s/3+1)/[s^2(S/2+1)(s/6+1)]
2 G(s)=K(s/7.343+1)/[s^2(S/2+1)(s/6+1)(s/4.2343+1)]
3 G(s)=K(s/3+1)(s/3.456567)/[s^2(S/2+1)(s/6+1)(s/4.2343+1)]

7. 自控原理校正那部分怎麼學啊,聽不懂,看也看不懂

那部分實際上對工程經驗的要求很高,掌握不順利很正常
有時間的話,可以看看尾形克彥(又譯緒方勝彥)的著作《現代控制工程》。清華大學出版社有英文影印版,用詞十分簡單,很好懂
祝你成功!

8. 自動控制原理 校正問題

在自控實驗中,經常有TX接錯線,把系統接成正反饋。所以有這樣一問:「如何確保系統實現負反饋」。
簡單的辦法是,先開環,開電源,接入輸入信號,然後拿著反饋線去靠一下反饋接入端,如果輸出信號發散,則說明是正反饋,接反了。把反饋信號反向接入再試一下。

當然也可以用估算的辦法,如果系統中只用了運放,從輸入端開始,直到反饋端,如果所有運放都是負相接入的。則要求運放是奇數個。

「如果反饋迴路中偶數個運算放大器,則構成什麼反饋?」
這種問法很籠統的,不準確的,應該具體問題具體分析。
如果,輸入信號和輸出信號的極性相同。
而運放都是負相接入。
則是正反饋。

總之,一般認為,運放會把信號極性顛倒。
而,輸入端和反饋端極性應該相反,才是負反饋。

9. 求幫忙~~~自動控制原理的校正用根軌跡法怎麼做啊 求例題 求步驟~~~

題目:某單位負反饋開環傳遞函數G(S)=1.06/S(S+1)(S+2),是用根軌跡法設計串聯矯正,使靜態速度誤差系數為5s^(-1),並維持閉環主導極點不變。

准備知識:(1)增加開環極點可以使根軌跡右移(2)增加開環零點可以是根軌跡左移(3)開環偶極子的定義:開環系統中相聚很近(與其它零極點相比)的一對零極點,注意這個胡壽松書上的說法不是一樣的,胡壽松的書上定義的是閉環偶極子(閉環零極點之間的距離比他們本身的模值小一個數量級),根軌跡校正用到的偶極子是開環偶極子,不能用胡壽松書上的定義,要不就沒法做了(4)開環偶極子對根軌跡的影響:①開環偶極子遠離原點,基本不改變根軌跡的形狀,系統的穩定性和瞬態性能幾乎不變②開環偶極子靠近原點,會較大的影響穩態性能,因為它能改變開環增益,我們知道增大開環增益可以減小穩態誤差,具體有這樣的關系:K』=[|z|/|p|]K K』是之後的開環增益,K是之前的增益,可見只要合理的調整零極點位置就可以增大開環增益,提高穩態性能,從這個表達式就可以看出來為什麼不能用胡壽松書上定義閉環偶極子的方法來定義開環偶極子

根軌跡校正的步驟:(1)給定系統瞬態性能確定主導極點的位置(2)繪制未校正的系統根軌跡。若希望的主導極點不在根軌跡上,說明靠調整開環增益不能滿足性能指標要求,需要適當校正裝置來改造根軌跡,使其通過希望的主導極點(3)校正後的系統根軌跡通過希望的主導極點,還要檢驗相應的開環增益是否能滿足要求。若不滿足,可以在原點附近增加開環偶極子來調節開環增益,同時保持根軌跡仍通過希望的主導極點

好吧,我們來看看這個題:條件(1)G(S)=1.06/S(S+1)(S+2) (2)K』v=5(K』v是校正後的速度誤差系數) (3) 維持閉環主導極點不變 ①Kv=limsG(s)=0.503<5 速度誤差系數過小,我們可以通過增加開環偶極子的方法來增大開環增益,開環增益就等於Kv ②校正後開環增益是校正前增益的10倍 ③[|z|/|p|]=10就可以滿足要求了 ④為了滿足閉環主導極點不變這個原則,我們要使得增加的開環偶極子遠離閉環主導極點,這個閉環主導極點可以算出來的 ⑤比如我取校正環節為s+0.05/s+0.005 這個我沒具體計算是否合適,反正他們遠離主導極點就OK了,而且還要靠近原點,因為我們用的就是這一點。 這個題目的要求還是比較寬松的,沒有個給那麼多的要求,相對來說簡單一點,關於根軌跡校正這一塊胡壽松上沒講,不過其本質還是超前,滯後校正。

10. 自動控制原理課程設計 設計題目: 串聯滯後校正裝置的設計

一、理論分析設計
1、確定原系統數學模型;
當開關S斷開時,求原模擬電路的開環傳遞函數個G(s)。
c);(c、2、繪制原系統對數頻率特性,確定原系統性能:
3、確定校正裝置傳遞函數Gc(s),並驗算設計結果;
設超前校正裝置傳遞函數為:
,rd>1
),則:c處的對數幅值為L(cm,原系統在=c若校正後系統的截止頻率

由此得:

由 ,得時間常數T為:

4、在同一坐標系裡,繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性;
二、Matlab模擬設計(串聯超前校正模擬設計過程)
注意:下述模擬設計過程僅供參考,本設計與此有所不同。

利用Matlab進行模擬設計(校正),就是藉助Matlab相關語句進行上述運算,完成以下任務:①確定校正裝置;②繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性;③確定校正後性能指標。從而達到利用Matlab輔助分析設計的目的。
例:已知單位反饋線性系統開環傳遞函數為:

≥450,幅值裕量h≥10dB,利用Matlab進行串聯超前校正。≥7.5弧度/秒,相位裕量c要求系統在單位斜坡輸入信號作用時,開環截止頻率
c)]、幅值裕量Gm(1、繪制原系統對數頻率特性,並求原系統幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm[即
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系統傳遞函數
bode(G); %繪制原系統對數頻率特性
margin(G); %求原系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %繪制網格線(該條指令可有可無)
原系統伯德圖如圖1所示,其截止頻率、相位裕量、幅值裕量從圖中可見。另外,在MATLAB Workspace下,也可得到此值。由於截止頻率和相位裕量都小於要求值,故採用串聯超前校正較為合適。

圖1 校正前系統伯德圖
2、求校正裝置Gc(s)(即Gc)傳遞函數
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); =7.5處的對數幅值Lc%求原系統在
rd=10^(-L/10); %求校正裝置參數rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正裝置參數T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正裝置傳遞函數Gc
(s)(即Ga)3、求校正後系統傳遞函數G
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正後系統傳遞函數Ga
4、繪制校正後系統對數頻率特性,並與原系統及校正裝置頻率特性進行比較;
求校正後幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %繪制校正後系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線,以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(G,':'); %繪制原系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線,以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(Gc,'-.'); %繪制校正裝置對數頻率特性
margin(Ga); %求校正後系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %繪制網格線(該條指令可有可無)
校正前、後及校正裝置伯德圖如圖2所示,從圖中可見其:截止頻率wc=7.5;
),校正後各項性能指標均達到要求。相位裕量Pm=58.80;幅值裕量Gm=inf dB(即
從MATLAB Workspace空間可知校正裝置參數:rd=8.0508,T=0.37832,校正裝置傳遞函數為 。

圖2 校正前、後、校正裝置伯德圖
三、Simulink模擬分析(求校正前、後系統單位階躍響應)
注意:下述模擬過程僅供參考,本設計與此有所不同。

線性控制系統校正過程不僅可以利用Matlab語句編程實現,而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱構建模擬模型,分析系統校正前、後單位階躍響應特性。
1、原系統單位階躍響應
原系統模擬模型如圖3所示。

圖3 原系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖4所示。

圖4 原系統階躍向應曲線
2、校正後系統單位階躍響應
校正後系統模擬模型如圖5所示。

圖5 校正後系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖6所示。

圖6 校正後系統階躍向應曲線
3、校正前、後系統單位階躍響應比較
模擬模型如圖7所示。

圖7 校正前、後系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖8所示。

圖8 校正前、後系統階躍響應曲線
四、確定有源超前校正網路參數R、C值
有源超前校正裝置如圖9所示。

圖9 有源超前校正網路

當放大器的放大倍數很大時,該網路傳遞函數為:
(1)
其中 , , ,「-」號表示反向輸入端。
該網路具有相位超前特性,當Kc=1時,其對數頻率特性近似於無源超前校正網路的對數頻率特性。
根據前述計算的校正裝置傳遞函數Gc(s),與(1)式比較,即可確定R4、C值,即設計任務書中要求的R、C值。
注意:下述計算僅供參考,本設計與此計算結果不同。

如:由設計任務書得知:R1=100K,R2=R3=50K,顯然

T=R4C

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